關(guān)鍵詞:胡麻;多功能鋤地裝置;雜草防控;機(jī)械除草
中圖分類號(hào):S477+.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1003-935X(2024)01-0047-09
胡麻(LinumusitatissimumL.)別稱油用亞麻,是一種特色油料作物,我國(guó)胡麻主產(chǎn)區(qū)包括甘肅、新疆、河北、寧夏、內(nèi)蒙古、山西等地[1],胡麻油是冷涼山區(qū)的主要食用油,餅粕也是當(dāng)?shù)氐膬?yōu)質(zhì)飼料[2-4]。在內(nèi)蒙古胡麻主要在中西部地區(qū)種植,它是重要的油料和經(jīng)濟(jì)作物,栽培面積為2.67萬(wàn)~4.00萬(wàn)hm2。雜草作為農(nóng)田中的重要有害生物,主要通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)光照、水分和營(yíng)養(yǎng)等方式制約胡麻的生產(chǎn)[5],通常使其減產(chǎn)10% ~20%,同時(shí)雜草也是病蟲害的棲息地[6]。胡麻植株較小、生長(zhǎng)緩慢,更容易受到雜草的危害,田間雜草防控效果直接影響胡麻的產(chǎn)量和品質(zhì)。近年來(lái),胡麻田間雜草防控主要通過(guò)噴施除草劑,長(zhǎng)期使用同一類化學(xué)除草劑,會(huì)導(dǎo)致雜草產(chǎn)生抗藥性,而使除草劑用量增加、效果降低,且除草劑施用不當(dāng)會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生藥害問(wèn)題[7]。傳統(tǒng)機(jī)械只能把雜草鏟離土層,難以把土層和雜草打碎,雜草會(huì)出現(xiàn)“除而不死”的現(xiàn)象[8]。
本研究針對(duì)胡麻種植過(guò)程中田間雜草難治理、除草劑藥害問(wèn)題及雜草綜合防治不足,綜合前期研究基礎(chǔ),將田間機(jī)械除草與栽培技術(shù)進(jìn)一步有機(jī)結(jié)合,采用多功能鋤地裝置對(duì)胡麻田間雜草進(jìn)行防控。多功能鋤地裝置采用10行9壟中耕除草,鋤地輪直徑40cm,輪寬25cm,每個(gè)鋤地輪裝有8葉滾刀片,鋤地輪能實(shí)現(xiàn)5~10cm高度調(diào)節(jié),可有效避免障礙物對(duì)裝置的破壞,提高鋤地機(jī)械對(duì)不同地塊的適應(yīng)性和田間除草效率。本研究通過(guò)對(duì)比多功能鋤地裝置除草和未除草試驗(yàn)地雜草的防除效果,優(yōu)化裝置參數(shù),完善胡麻田間雜草綜合防控技術(shù),為提升胡麻田間雜草科學(xué)治理提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料
試驗(yàn)于2022年5—10月在內(nèi)蒙古烏蘭察布市察右前旗平地泉鎮(zhèn)白家地示范基地(40°54′53″N,113°11′24″E)進(jìn)行,平均海拔1394m,年平均氣溫一般在0~18℃ 之間,無(wú)霜期95~145d,≥10℃積溫為2228~3033℃。胡麻5月28日采用8行寬幅播種機(jī)(2BMF-11)與司南導(dǎo)航(AG360ProBD-2.5GD),播種模式為25cm等行距播種,胡麻苗8~15cm是田間中耕除草的關(guān)鍵時(shí)期,中耕除草1周后,對(duì)除草和未除草的胡麻田進(jìn)行雜草調(diào)查。
試驗(yàn)用多功能鋤地裝置為自主研制的多輪中耕培土鋤地裝置(圖1)。試驗(yàn)時(shí)用拖拉機(jī)(DF504)掛接鋤地裝置與導(dǎo)航進(jìn)行精準(zhǔn)作業(yè),作業(yè)速度控制在3.33~4.17km/h,中耕土壤根據(jù)不同的土壤狀況,可調(diào)到4~10cm深度,水澆地、黏土地會(huì)淺一些,旱地和沙土地會(huì)深一些(大田除草前后對(duì)比見圖2)。試驗(yàn)地土壤為沙壤土,硝態(tài)氮含量為20.6mg/kg,有效磷含量為11.6mg/kg,速效鉀含量為134.5mg/kg,有機(jī)質(zhì)含量為1.40%,pH值為7.9。供試胡麻品種為內(nèi)亞9號(hào),播種量為45kg/hm2,所用化肥為復(fù)合肥(N含量18%、P2O5含量18%、K2O含量18%,總養(yǎng)分含量≥54%),基肥量為112.5kg/hm2。中耕深度可達(dá)到10cm以上。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
為了探索多功能鋤地裝置的除草效果,對(duì)胡麻田采取多功能裝置除草和不除草空白對(duì)照2種處理,每個(gè)處理3次重復(fù)。雜草調(diào)查采用對(duì)角線3點(diǎn)取樣法取樣,每點(diǎn)面積為0.25m2(0.5m×0.5m),分別記錄樣方內(nèi)雜草種類、株數(shù)、平均株高和地上部鮮重。
1.3 測(cè)試指標(biāo)與方法
1.3.1 相關(guān)雜草指標(biāo)及其計(jì)算方法 密度(D):樣方中某種雜草的株數(shù);相對(duì)密度(RD):RD=(某種雜草的密度/所有雜草的密度之和)×100%;優(yōu)勢(shì)度(A):A=覆蓋面積/樣地面積;相對(duì)優(yōu)勢(shì)度(RA):RA=某種雜草的優(yōu)勢(shì)度/所有雜草的優(yōu)勢(shì)度之和×100%;蓋度(C):雜草地上部分在地上的垂直投影面積占樣方面積的百分?jǐn)?shù);相對(duì)蓋度(RC):RC=(樣方內(nèi)某種雜草的蓋度/樣方內(nèi)所有雜草的總蓋度)×100%;頻度(F):某種雜草出現(xiàn)的樣方數(shù)占所有調(diào)查樣方數(shù)的百分?jǐn)?shù);相對(duì)頻度(RF):RF=(某種雜草的頻度/所有雜草的頻度之和) ×100%;重要值(IV):IV=(RD +RA+RF)/3[6,10]。
1.3.2 除草效果調(diào)查 胡麻于5月15日播種,在5月27日對(duì)胡麻進(jìn)行中耕除草,6月2日在每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)選擇3個(gè)樣點(diǎn),每點(diǎn)0.25m2(0.5m×0.5m),記錄樣點(diǎn)內(nèi)雜草株數(shù)和鮮重。除草效果按以下公式計(jì)算[11-12]。
1.3.3 雜草蓋度與危害程度 依據(jù)雜草蓋度目測(cè)雜草的危害程度,胡麻連作田雜草危害程度目測(cè)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參見表1。
1.3.4 胡麻農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀調(diào)查 胡麻進(jìn)入黃熟期后,一般在晴朗干燥條件下利用卷尺和人工計(jì)數(shù)的方法對(duì)以下性狀進(jìn)行調(diào)查,包括胡麻主要農(nóng)藝性狀:株高,自子葉痕跡量至蒴果頂端,cm;工藝長(zhǎng)度,子葉痕跡至主莖第1分枝處的長(zhǎng)度,cm;分枝數(shù),樣株主莖上的分枝數(shù);莖粗,主莖中間部位直徑,用游標(biāo)卡尺測(cè)量[13]。
農(nóng)藝性狀調(diào)查結(jié)束,把胡麻蒴果摘下按照順序分別裝在種子袋中帶回室內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)量性狀考種。產(chǎn)量性狀:?jiǎn)沃旯麛?shù),數(shù)其全株總果數(shù);千粒重,對(duì)每個(gè)處理數(shù)3個(gè)1000粒稱重,誤差不超過(guò)0.1g,然后將3個(gè)1000粒的重量求平均值計(jì)入;計(jì)算產(chǎn)量,kg/667m2。
1.4 數(shù)據(jù)處理與分析
利用WPSOfficexls統(tǒng)計(jì)雜草種類并計(jì)算雜草危害程度、相對(duì)密度、相對(duì)優(yōu)勢(shì)度、相對(duì)頻度和重要值,通過(guò)SPSS20.0統(tǒng)計(jì)軟件中的單因素方差分析程序?qū)椴煌龝r(shí)期的田間優(yōu)勢(shì)雜草數(shù)量、株高、鮮重進(jìn)行差異顯著性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 多功能鋤地裝置對(duì)胡麻田間雜草種類及其危害程度的影響
由表2可知,白家地示范基地未除草胡麻田共有雜草21種,隸屬于10科18屬,禾本科和蓼科種類最多,均有4種,占雜草種類的19%;其次為菊科、莧科;從株數(shù)看,占比最高的是稗(39.04%),其次是藜(17.43%),再次為反枝莧(16.31%);除草胡麻田間雜草共有19種,隸屬于11科16屬,禾本科4種,占雜草種類的21.05%,蓼科4種,占雜草種類的21.05%。
未除草胡麻田發(fā)生重度危害的雜草主要有田旋花、蕎麥、稷、苣荬菜、反枝莧、野糜子、藜、酸模葉蓼、稗;除草胡麻田發(fā)生重度危害的雜草主要有反枝莧、稗、藜(表3)。由表2可知,5月27日利用多功能鋤地機(jī)進(jìn)行深層中耕除草后,6月2日除草較未除草單位面積內(nèi)雜草株數(shù)明顯減少,總株防效為73.96%,雜草的危害程度明顯減弱。其中田旋花株防效為100%,蕎麥株防效為71.05%,稷株防效為87.50%,苣荬菜株防效為93.48%,反枝莧株防效為50.63%,野糜子株防效為71.68%,藜株防效為90.35%,酸模葉蓼株防效為98.88%,稗株防效為76.37%。多功能鋤地裝置可把地表的雜草挖斷或連根挖起,致雜草枯死,部分雜草翻到土壤深層而腐爛死亡,從而有效減少田間雜草發(fā)生危害。藜、反枝莧、稗這3種雜草繁殖力強(qiáng),在胡麻生育后期受雨季影響會(huì)大量繁殖,給胡麻造成重度危害。
2.2 多功能鋤地裝置對(duì)胡麻田間優(yōu)勢(shì)雜草及防除效果的影響
以重要值≥10%作為胡麻連作田優(yōu)勢(shì)雜草與次要雜草的劃分標(biāo)準(zhǔn)[14],未除草胡麻田間優(yōu)勢(shì)雜草主要有野糜子、藜、反枝莧、稗,除草田間優(yōu)勢(shì)雜草主要有稗、反枝莧、野糜子。根據(jù)“3度1值”(表4)及田間雜草防治難度把野糜子、藜、反枝莧、稗4種雜草作為胡麻田間雜草主要防治對(duì)象。多功能鋤地機(jī)裝置對(duì)胡麻田間4種優(yōu)勢(shì)雜草的株高防效和鮮重防效較明顯(表5)。在胡麻整個(gè)生育期中苗期的防效最明顯,中耕除草后胡麻在空間上占據(jù)生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),雜草的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)減弱,多功能鋤地機(jī)對(duì)胡麻田雜草具有較高或優(yōu)良的防除效果,可在胡麻生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
2.3 多功能鋤地裝置對(duì)胡麻產(chǎn)量的影響
平地泉白家地胡麻示范基地利用多功能鋤地裝置進(jìn)行中耕除草,胡麻成熟后對(duì)除草和未除草2種處理各?。硞€(gè)點(diǎn)進(jìn)行室內(nèi)考種和測(cè)產(chǎn)。由表6可知,胡麻農(nóng)藝性狀除草較未除草各項(xiàng)指標(biāo)都高,其中主莖分枝數(shù)提高84.00%,單株有效果數(shù)提高29.44%,每果粒數(shù)提高23.53%;產(chǎn)量性狀中千粒重提高8.29%,單株生產(chǎn)力提高46.03%,產(chǎn)量提高129.27%。未除草樣地雜草伴生時(shí)間較除草樣地長(zhǎng),雜草在胡麻生育期占據(jù)有利條件,苗期制約胡麻分枝數(shù)和主莖分枝數(shù)的生長(zhǎng),開花期雜草與胡麻競(jìng)爭(zhēng)水分、養(yǎng)分造成有效花數(shù)和有效蒴果數(shù)減少,因此利用多功能鋤地裝置適時(shí)中耕除草既可以減少雜草危害又可以提溫保墑,是提高胡麻產(chǎn)量的有效途徑之一。
3 結(jié)論與討論
白家地示范基地未除草胡麻田共有雜草21種,其中雙子葉闊葉雜草17種,單子葉禾本科雜草4種,從田間危害程度來(lái)看重度危害的闊葉類雜草主要有田旋花、蕎麥、苣荬菜、反枝莧、藜、酸模葉蓼,禾本科雜草主要有稷、稗、野糜子。從田間雜草發(fā)生的重要值來(lái)看主要有野糜子、藜、反枝莧、稗。除草胡麻田共有雜草19種,其中雙子葉闊葉雜草15種,單子葉禾本科雜草4種,優(yōu)勢(shì)雜草為野糜子、反枝莧、稗。整體上看未除草胡麻田雙子葉闊葉雜草種類較豐富,單子葉禾本科雜草種類較少,但是單子葉禾本科中野糜子的重要值較高。
胡麻屬密植作物,胡麻田間伴生雜草種類繁多,種群密度較大,雜草與胡麻共生期長(zhǎng),是胡麻減產(chǎn)和品質(zhì)下降的重要因素之一[15]。胡麻田雜草群落受氣候條件、生態(tài)類型、種植制度等影響,分布也呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域性特征[16]。胡麻苗期進(jìn)行化學(xué)除草,受藥害影響嚴(yán)重且除草效果不理想[17]。朱浩東等研究發(fā)現(xiàn),中耕除草可加速土壤內(nèi)空氣流通,促進(jìn)養(yǎng)分分解又可防止雜草與幼苗爭(zhēng)奪養(yǎng)分,保證胡麻的生長(zhǎng)環(huán)境,但是目前國(guó)內(nèi)中耕機(jī)械存在短板,關(guān)于機(jī)械除草對(duì)胡麻生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程的研究更少,胡麻田間雜草防除主要以化學(xué)防除和人工除草為主[18]。王玉靈等研究發(fā)現(xiàn),化學(xué)防除中在胡麻苗期噴施除草劑復(fù)配劑對(duì)田間雜草發(fā)生抑制效果較為理想,因?yàn)楹槊缙诎l(fā)生的雜草與胡麻幼苗爭(zhēng)奪肥、水、光、熱,嚴(yán)重影響胡麻的正常生長(zhǎng)發(fā)育[19-21]。在胡麻栽培措施中播種前經(jīng)過(guò)耖地、耙耱等農(nóng)事操作控制雜草生長(zhǎng)[22],也可以采取控制胡麻播量抑制雜草發(fā)生,播種密度越高,雜草發(fā)生越少,這是胡麻與雜草相互競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果[23]。胡麻生長(zhǎng)過(guò)程中,本研究的多功能鋤地裝置主要針對(duì)行間的雜草進(jìn)行防除,對(duì)于植株間的雜草防控存在疏忽,通過(guò)調(diào)查研究以期從行間、株間的雜草全面防控進(jìn)行改進(jìn)。
本研究利用多功能鋤地機(jī)進(jìn)行深層中耕時(shí),對(duì)雜草總株防效為73.96%,以藜、野糜子、稗、反枝莧4種優(yōu)勢(shì)雜草,平均株防效為72.26%,胡麻生育期平均鮮重防效為78.73%。多功能鋤地裝置可以有效減緩雜草對(duì)胡麻生長(zhǎng)的抑制作用,利于胡麻農(nóng)藝性狀(如主莖有效分枝數(shù)、有效蒴果數(shù)等)的形成,除草較未除草各項(xiàng)指標(biāo)都高。胡麻苗期發(fā)生的雜草與胡麻幼苗爭(zhēng)奪肥、水、光、熱,嚴(yán)重影響胡麻的正常生長(zhǎng)發(fā)育,依雜草發(fā)生輕重造成胡麻不同程度(10% ~30%)的減產(chǎn)[13],本研究結(jié)果可為實(shí)現(xiàn)胡麻田間機(jī)械除草提供參考依據(jù)。